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目录摘要 (1)1 结构设计与方案选择 (2)1.1结构设计 (2)1.2各部分电路方案 (3)1.2.1脉冲产生电路 (4)1.2.2循环计数电路 (7)1.2.3译码显示电路 (9)2.整体电路方案及对比选择 (10)2.1电骰子整体电路方案一 (10)2.2电骰子整体电路方案二 (11)2.3方案对比选择 (11)3.实际电路的调试安装及故障排除 (12)结束语 (14)参考文献 (15)附录 (16)摘要现实中投掷骰子，实质是为了随机且等机会地得到1、2、3、4、5、6这六个点数。
电骰子的设计和制作的最终实质与现实中骰子相同，其需要综合运用电子、电路的知识，设计出以时间间隔为随机变量能产生1至6这六个随机数的电路。
电骰子电路由脉冲产生电路、循环计数电路、译码显示电路等部分组成。
计数器的功能是统计时钟脉冲的个数，利用这个功能和反馈置数使计数器实现1至6的循环计数。
时钟脉冲的产生可以使用555定时器构成多谐振荡器，也可以使用RC电路搭建的简单多谐振荡器。
在Multisim软件上进行设计和仿真，可以使电路图清楚美观，且使方案的比较验证更加简易，得出最佳的设计方案，大大的方便了设计过程的实施。
关键词：循环随机数多谐振荡器计数器电骰子的设计与制作1.结构设计与方案选择1.1结构设计制作电骰子即要在电路控制下每次随机地产生一个1~6中的数。
为了保证所设计出来的骰子性能，应该使得1~6出现的概率是一样的。
产生随机数的方法有很多，原理都是采集利用自然中的随机量来产生。
如采集放大空间中的噪声信号，然后利用D/A转换成数字信号，产生随机数；又如用时间作随机量，采用循环计数的方式产生随机数。
还可以在以上的基础上加上乱码电路来增加随机性。
因为利用噪声信号产生随机数的方法比较复杂、不易实现、制作成本较高，所以采用时间做随机量的方法来产生1~6的随机数。
电路分为三块：脉冲产生电路、循环计数电路和译码显示电路。
其电路框图如图1-1所示：图1-1 电骰子电路结构框图图1-1 电骰子电路结构框图脉冲产生电路有很多实现方法：可以利用门电路组成的多谐振荡器实现，也可以使用555定时器来实现，还可以用RC谐振电路来实现。
课程设计
题目
学院
专业
班级
姓名
指导教师
年月日
课程设计任务书
学生姓名：专业班级：
指导教师：工作单位：
题目：电骰子的设计与制作
初始条件：
(1)用一开关代替掷骰子;
(2)按下开关则LED从1-6随机显示一点数;
(3)用七段LED显示点数
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
（1）设计任务及要求
（2）方案比较及认证
（3）系统框图，原理说明
（4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明
（5）调试记录及结果分析
（6）对成果的评价及改进方法
（7）总结（收获及体会）
（8）参考资料
（9）附录：器件表，芯片资料
时间安排：
6月25日~6月28日：明确课题，收集资料，方案确定
7月28日~7月2日：整体设计，硬件电路调试
7月2日~7月6日；报告撰写，交设计报告，答辩
指导教师签名： 2012年 7月日。
课程设计电子骰子(共13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电子技术课程设计报告设计题目:电子骰子姓名: 徐兵学院：信息工程学院专业: 通信工程班级:通信0902学号:2011年6月17日目录一、电子骰子设计目的及要求 (2)二、电子骰子功能设计分析 (2)三、电路设计基本原理及主要件 (2)1. 原理设计框图 (2)2. 设计原理说明 (2)3. 555定时器简介 (3)4. 555定时器的组成和功能 (3)5. NE555的特点 (4)6. CD4017功能简述 (5)7． CD4017引脚图 (5)8. CD4017原理图 (6)四、总体设计仿真图、原理图及PCB板图 (9)1. 电子骰子仿真图 (9)1. 电子骰子原理图 (9)2. 电子骰子PCB板图 (10)五、总结与体会 (11)1. 总结 (11)2. 体会 (11)六、参考文献 (11)一、电子骰子设计目的及要求1.电子骰子每按下开关一次的显示结果会在1~6数字中随机产生，以代替普通骰子。
2.总体要求用开关控制显示对应的数字。
二、电子骰子功能设计分析分析：（1）为了节约成本，我决定用发光二极管来替代数码管，亮灯的个数即为显示的数字，即是表示骰子的点数。
（2）用一按键开关，按下之后发光二极管会随机的变亮。
三、电路设计基本原理及主要器件1. 原理设计框图:设计原理框图2. 设计原理说明:该电子骰子电路由时钟发生电路和功能显示电路两部分组成。
以集成电路NE555为核心器件构成自激多谐振荡器。
当电源开关闭合时，电源通过电阻R1和R2向电容器C1充电。
当C1刚充电时，由于555的②脚处于低电平，故输出端③脚呈高电平；当电源经R1、R2向C1充电到2/3电源电压时，输出端③脚电平由高变低，555内部放电管导通，电容C1经R2向555的⑦脚放电，直至C1两端电压低于1／3电源电压时，555的③脚又由低电平变为高电平，C1又再次充电，如此循环工作，形成振荡。
《电子骰子2.0》教学设计与反思张禄教材分析本节课是河北教育出版社出版的《Arduino机器人设计与制作》第二单元“电子骰子”第二课的内容。
在第一课中，学生尝试制作了“电子骰子1.0”，该作品利用Arduino控制数码管实现单个数字的随机显示，但由于伪随机函数的原因，在数码管闪烁固定次数（如10次）后，显示的最终数字会是一个固定值。
与1.0版本相比，“电子骰子2.0”更具有交互性、趣味性和实用性，本节课主要涉及数码管和震动传感器两个新的元器件的使用。
其中，数码管是对第一单元的进一步深化（第一单元只涉及单个LED或多个LED的简单组合，本单元涉及的数码管本质上是多个LED集成在一起的元器件），而传感器的引入也是第一次，这将为后继单元的学习奠定基础。
本节课涉及到的主要知识点有数码管、选择结构、随机数、震动传感器、数字输入、子程序等，其中数码管、选择结构、随机数都是上节课学过的，震动传感器、数字输入、子程序是新的知识点。
学情分析本节课的授课对象是高一选修课学生（共40人选修），他们已经较熟练地掌握了Arduino中LED的控制，基本掌握了共阴极数码管的使用方法，能够使用数码管随机显示数字。
学生能够制作出“电子骰子1.0”版本，但由于1.0版本较为简单，并在交互性、趣味性和实用性方面有所欠缺，因此，学生对于改进电子骰子有着迫切的需求。
教学目标知识与技能目标：了解数字输入的概念，掌握数字震动传感器的使用方法；掌握子程序的声明与调用方法。
过程与方法目标：在改进电子骰子的过程中，感受从简单到复杂的迭代过程；在使用子程序时，理解增加主程序可读性的简便方法。
情感态度与价值观目标：在制作电子骰子的过程中，感受智能产品为生活带来的乐趣；在改进电子骰子的过程中，培养精益求精的工匠精神。
教学重点、难点重点：震动传感器的使用方法，子程序的使用方法。
难点：如何在震动传感器检测到震动时获取一个随机数。
教学环境及资源设备计算机教室、Arduino控制板、数码管、震动传感器、ArduBlock软件。
c语言掷骰子课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握C语言中随机数生成的概念和原理。
2. 学生能够运用C语言的基本语法，编写实现掷骰子功能的程序代码。
3. 学生能够了解并解释掷骰子程序中的变量、循环和条件判断语句的作用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计并实现一个模拟掷骰子的C语言程序。
2. 学生能够通过调试程序，解决代码中出现的常见错误，提高问题解决能力。
3. 学生能够运用合作学习的方法，与同伴共同分析、讨论并优化程序设计。
情感态度价值观目标：1. 学生能够养成积极思考、勇于探索的学习态度，对编程产生兴趣。
2. 学生能够认识到编程在实际生活中的应用，增强学以致用的意识。
3. 学生能够在团队协作中，学会尊重他人意见，培养良好的沟通能力和团队精神。
本课程针对高年级学生，结合C语言基础知识，以掷骰子为案例，培养学生的编程兴趣和实际操作能力。
课程目标旨在使学生掌握随机数生成和基本语法运用，提高问题解决能力，同时注重培养学生的合作精神和团队意识。
通过本课程的学习，为学生后续深入学习C语言打下坚实基础。
二、教学内容1. C语言基础知识回顾：变量定义、数据类型、运算符、输入输出函数。
2. 随机数生成：介绍rand()函数和srand()函数的用法，理解伪随机数的概念。
3. 循环结构：复习for循环和while循环的使用，重点讲解循环控制流程。
4. 条件判断：复习if-else语句，讲解其在程序中的应用。
5. 掷骰子程序设计：a. 设计思路分析：明确掷骰子功能的实现需求，分析程序结构。
b. 编写代码：根据分析，编写掷骰子程序，包括主函数、生成随机数的函数等。
c. 调试与优化：介绍调试方法，引导学生发现并解决程序中的问题。
6. 案例分析与拓展：分析教材中相关案例，拓展学生思维，提高编程技能。
教学内容依据课程目标，按照教材章节顺序进行安排。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，使学生能够扎实掌握C语言基础知识，并能运用所学设计简单的程序。
目录摘要---------------------------------------------------------------------------2前言---------------------------------------------------------------------------3第一章设计要求----------------------------------------------------------41.1基本要求------------------------------------------------------------41.2提高要求-------------------------------------------------------------4第二章系统的组成及工作原理------------------------------------------52.1系统的组成框图-----------------------------------------------------52.2系统的工作原理-----------------------------------------------------5第三章电路设计--------------------------------------------------------------63.1 方案的选择-----------------------------------------------------------63.1.1 方案一-------------------------------------------------------63.1.2 方案二-------------------------------------------------------73.1.3 确定方案----------------------------------------------------83.2 单元电路设计--------------------------------------------------------83.2.1单稳态触发器的设计------------------------------------------------83.2.2多谐振荡器的设计----------------------------------------------------93.2.3时序逻辑电路的设计---------------------------------------------103.2.4方波发生器------------------------------------------------------133.2.5仿真电路展示-----------------------------------------------------13第四章电路实验与调试---------------------------------------------------144.1 焊接--------------------------------------------------------------------144.2 调试中出现的问题及解决-----------------------------------------14第五章设计总结-----------------------------------------------------------15 参考文献----------------------------------------------------------------------16 附录（元器件清单）-------------------------------------------------------------16摘要电子制作是一项实践活动,它是理论与实践结合的过程。
FPGA课程设计模拟掷骰子游戏设计效果每按同一个按键时会随机得到一个1—6中的一个随机数字，并用数码管显示得到的数值。
对两次按键得到的数值进行比较，若前者大，则最低两位LED显示为“亮”、“灭”，后者较大，则最后两位LED显示状态改为“灭”、“亮”。
设计方案本次课程设计的实质是使数码管随机显示一个数字，以达掷骰子时随机出数的效果，因此在小组讨论并查阅资料后我们总结出以下两种方案：1.查找FPGA中是否含有类似于C语言中rand（）的随机函数，并搞清楚其用法和效果，弄清楚后进行实验，并在按下按键后使随机函数发生作用，并显示该数据，再将数据存入内部变量，并在其内部进行比较，将比较结果映射到LED最后两位进行显示。
2.类似于老虎机一样，让数码管显示1~6六个数字，并高速滚动，然后通过按键暂停并显示，由于数码管显示数字在高速滚动状态下，人眼无法准确分清楚此时是什么数字，所以根据概率学来说六个数字每个具有等可能性，这样就能保证暂停的数字具有随机性，存储和比较模块原理与方案1相似。
方案选择由于第一种方案在实施起来时没有像第二种的老虎机一样，使人感觉有互动性，并且用函数随机显示数字会让人感觉突兀，并像是在“出千”。
因此我们选用第二种方案进行本次课程设计程序模块原理介绍：分频器由于cyclone IV板载系统时钟为50MHz，时钟频率过大，无法表现出程序效果（或者效果不明显），所以我们需要分频。
分频器原理：以系统时钟上升沿为标准，对系统时钟的上升沿计数，并给出一个信号变量（或普通变量）给出初值，计够一定次数以后对其变量电平反转，即通过电平反转重新造出来一个方波，以达到分频的目的。
例如：对50MHz时钟二分频，就是对系统时钟上升沿计数，当机构2499999个数时对电平变量chz1进行反转，即可得到一个以0.5ms为周期的方波，则分频计算公式：分频后的频率系统时钟数上升沿数出来的数字分频器程序：ck:PROCESS(CLK) --分频器程序BEGINIF RISING_EDGE(CLK) THENIF T="0000011010111100000111111" THEN—此处数值没有具体计算T<="0000000000000000000000000";CLK1HZ<=NOT CLK1HZ;ELSET<=T+1;END IF;END IF;END PROCESS CK;数字扫描模块结构体中数字扫描：将数字扫描模块写在结构体中，使FPGA在运行程序时能够循环扫描数字，使数码管高速滚动数字。
电子工程学院数字电路综合实验报告课题名称：掷筛子游戏电路的设计与实现班级：姓名：学号：序号：日期： 2014年 11月摘要本实验报告为掷筛子游戏电路的设计与实现报告。
实验设计了基于VHDL描述的掷筛子游戏系统，通过仿真和下载可以在开发板上实现简易的双人掷筛子游戏过程。
完成的功能包括开机动画，甲乙各按键产生随机数、按规则判断输赢，最多游戏六局且显示赢家的过程。
报告中给出了完整的设计思路和过程，给出了VHDL语言描述以及仿真的部分波形，最终下载到实验板上测试通过。
关键词： VHDL；掷筛子游戏系统第一部分任务要求 (3)1.1课题要求和设计目标 (3)第二部分系统设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2系统结构框图 (5)2.3分块设计 (7)2.4系统仿真验证 (13)第三部分结果与分析 (14)3.1元器件和仪表清单 (14)3.2器件资源分析 (15)3.3故障和问题分析 (15)第四部分总结与结论 (16)4.1实验结论 (16)4.2总结体会 (16)第五部分附录部分 (18)5.1VHDL源代码 (18)5.2参考文献 (47)第一部分任务要求1.1课题要求和设计目标基本要求：1、电路可供甲乙二人游戏，游戏者甲使用的按键为BTN0，游戏者乙使用的按键为BTN1。
2、每按一次按键，代表掷一次骰子，可随机得到1～6 范围内的两个数字。
3、甲乙按键产生的随机数字分别用数码管DISP0-DISP1、DISP2-DISP3 显示,并用DISP7 显示比赛局数，比赛结束用8×8 点阵显示获胜方，并伴有声音效果。
4、具体游戏规则如下：（1）第一局比赛，甲乙依次各按一次按键，按键所得两数之和为7 或11 者胜；若无人取胜，则进行第二局比赛；（2）第二局比赛，甲乙每人各按一次按键，按键所得二数之和与第一局比赛相同者获胜，若无人获胜，则进行第三局比赛，重复进行步骤（2），直到出现胜者为止。
（3）游戏局数最多进行六局。
《单片机原理与应用》实验报告姓名：学号：实验名称：数码骰子设计班级：电信二班一、实验工具、器材Proteus仿真软件，Keil程序编写软件，共阳数码管，AT89C51单片机二、实验原理a)骰子是有6个面的正六面体,六个面上分别刻有1到6的数。
掷骰子后，就可以从1到6中随机的选取一个数。
可能出现的数只有1,2,3,4,5,6这6个数。
这6个数中，每个数出现的概率为1/6,即每个数的出现是随机的。
摁下开关相当于摇动骰子。
开关在这里是作为计数器的时钟控制电路，当开关摁下，此时控制电路输出为高，从而时钟脉冲会去触发计数器，让其开始从1到6计数。
因为骰子的点数有6种，所以计数器的输出状态只要有6种即可。
当七段数码管确定显示1到6中的一个数时，就相当于骰子停止了滚动，显示出了确定的数。
LED数码管由7条线段围成“日”字型，每一段包含一个发光二极管。
外加正向电压时二极管导通。
只要按规律控制各发光段的亮，灭就可以显示各种字形或符号数字,目前以分段式应用最普遍。
b)当电路运行时，按下中断开关，就可以开始在对应的数码管产生随机数，两个开关分别控制两个数码管，在七段数码管循环闪烁三圈之后，即可显示随机数的数值，根据程序控制每一次运行。
c)本实验拓展处为两个点数始终是P2>P1，实现对骰子随机数字的大小比较的控制，仅有设计者知道这一项设定，这也是程序开发者与其他人的区别。
三、硬件电路说明本设计使用共阳型数码管，通常的数码管分为8段，即8个LED显示段, 其中dp代表小数点。
数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种，这里采用动态显示方式,分别用P1.0~P1.7和P2.0~P2.7口来控制LED数码管的段控线。
将一个数码管接在单片机AT89C51的P1.0~P1.7端口上，将另一个数码管接在单片机P2.0~P2.7端口上，P1.0~P1.7和P2.0~P2.7口作为输出口控制8个发光二极管的亮灭，控制数码管的显示。
